ハーバード大学の天文学者アビ・ローブ氏による新たな推定では、太陽系には星間起源の天体が約10兆個存在する可能性があることが示唆されている。この計算は、これらの宇宙訪問者の密度の理解を再定義するもので、私たちの惑星の近隣を横切るこの種の天体としては3番目に検出された彗星3I/ATLASの詳細な観察に基づいています。
この分析では、ATLAS 監視システムとハッブル宇宙望遠鏡によって収集されたデータを使用して、検出された単一の天体の存在をオールトの雲の境界内に含まれる膨大な人口に推定します。太陽の重力境界を示すこの領域は、他の恒星系から捕らえられた天体の巨大な貯蔵庫として機能すると考えられる。
ローブ氏の研究は、これらの物体が特定される頻度は、以前の調査がそれらの存在を大幅に過小評価していたことを示していると提案しています。 3I/ATLAS の発見は、太陽系と星間物質の相互作用に関するモデルを再調整する際の重要な部分として機能し、これまで考えられていたよりもはるかに動的な物質の交換を示唆しています。
3人目の星間訪問者の発見
彗星 3I/ATLAS は、2025 年 7 月 1 日に小惑星地球衝突最終警報システム (ATLAS) によって正式に識別されました。この物体がまだ木星の軌道内にある間に検出されたため、地球と宇宙の天文台による詳細な監視が可能になりました。この彗星の双曲線軌道はその外部起源を裏付け、2017年の1I/オウムアムアと2019年の2I/ボリソフの通過に続く3番目の星間訪問者に分類された。太陽に近づくにつれて、3I/ATLASは典型的な彗星の活動を示し、ガスの放出によるコマと尾の形成を伴った。
この観測により、彗星によく見られる1立方センチメートル当たり0.5グラムの密度に基づいて、推定半径1.3キロメートル、質量約50億トンの核があることが判明した。目に見える活動を示さなかったオウムアムアとは異なり、3I/ATLAS には検出された光度の 99% を占める広範囲の塵プルームがありました。この物体は、2025 年 10 月に太陽に最も近い近日点に、約 1.4 天文単位の距離に到達しました。
新しい人口計算の根拠
アヴィ・ローブ氏の計算では、3I/ATLAS がはるかに多数の星間天体の母集団からの無作為サンプルを表すと仮定しています。 5 年間の監視期間にわたってこれらの寸法の天体が検出されたことは、木星の軌道内に常に 1 つまたは 2 つの同様の天体が存在する可能性があることを示唆しています。この密度を、太陽から最大 10 万天文単位まで広がる膨大な量のオールトの雲に外挿すると、10 兆天体という驚くべき数字に到達します。この人口の合計質量は地球の質量の約10倍に相当し、私たちの星系の遠方に「輸入された」物質の巨大な貯蔵庫があることを示しています。比較のために、最も遠くにある人類の遺物である探査機ボイジャー 1 号は、この広大な球状領域の最小限の部分のみをカバーしました。
「オウムアムアとボリソフ」との比較
最初に確認された星間訪問者「オウムアムア」はかなり小さい天体で、質量は 3I/ATLAS の質量より 4 桁以上低いものでした。その謎めいた性質は、活動的な彗星の特徴であるガスと塵のコマが存在しないことによってさらに強調されました。
次に、2 番目の天体 2I/ボリソフは、その化学組成が独特であり、一酸化炭素が顕著に豊富であることが判明しましたが、彗星としてはより予測可能な方法で動作しました。
大きな原子核と遅いメタン放出を備えた 3I/ATLAS の到着により、訪問者のカタログが充実しました。確認された3つの天体間の顕著な違いは、他の恒星系から放出された非常に多様な天体がそれぞれの元の環境に関する手がかりを持っているという考えを強化するものである。
オールトの雲の力学
オールトの雲は、太陽と最も近い恒星系であるアルファ・ケンタウリの間の空間のかなりの部分を占めています。
惑星形成モデルは、天の川銀河の各星が地球質量約 100 個分に相当する氷物質を放出した可能性があることを示しています。
太陽系自体は、今日私たちが知っている惑星に保持されているよりもはるかに多くの岩石の塊を放出したでしょう。
この放出と重力による捕獲のダイナミクスは、オールトの雲がどのようにしてネイティブの物体と一時的な訪問者の混合集団を収容できるかを説明しています。
3I/ATLAS の注目すべき機能
この天体は、黄道面に近い配列や顕著な反尾など、科学界で議論を巻き起こす特殊性を示していました。これらの特徴は自然のプロセスによって説明できますが、これらの天体の挙動の複雑さを浮き彫りにしています。
太陽へのアプローチの後期段階でのメタンなどの有機分子の放出も、非常に興味深い要素を追加しました。分光分析は引き続き 3I/ATLAS の化学プロファイルを改良し、私たち自身のシステムからの彗星と比較します。
惑星形成への影響
太陽系内に膨大な数の星間天体が存在するとの推定は、恒星系間で物質の交換が絶え間なく行われているという理論を裏付けるものである。形成段階中に、若い星は過剰な微惑星を排出し、微惑星は宇宙を移動します。
この物質の一部は他の星の重力によって一時的に捕らえられ、その星系の構成に影響を与える可能性があります。この見解は、天体の移動と放出が基本的なプロセスである原始惑星系円盤における動的進化のモデルを裏付けています。
今後の観測の展望
ローブの仮説の検証は、今後の観察に依存します。今後 10 年以内に運用を開始する予定のベラ C. ルービン天文台は、星間訪問者をはるかに効率的に検出できるようになり、天文学者は 3I/ATLAS が共通のプロキシであるか異常であるかをテストできるようになります。
